DE3532439C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrfachzugriff-Datenübertragungsverfahren und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, um Daten zwischen einer Vielzahl von Netzknoten, welche mit einem gemeinsamen Übertragungsweg mit einer Mehrkanalstruktur verbunden sind, mit Hilfe von Datenpaketen zu übertragen.

Ein derartiges Mehrfachzugriff-Datenübertragungsverfahren ist aus der EP 01 30 000, bekannt. Diesem bekannten Mehrfachzugriff- Datenübertragungsverfahren liegt ein sogenanntes TDM Kommunikationssystem zugrunde, bei welchem ein Steuerbus verwendet wird, der eine Anzahl von n-Leitungen umfaßt und wobei ferner ein unabhängiger Datenübertragungsbus vorgesehen ist. An den erstgenannten Steuerbus ist eine Vielzahl von Zugriffssteuerschaltungen angeschaltet, die auch über einen anderen Schaltungsabschnitt mit dem genannten Datenübertragungsbus verbunden sind. Damit ist effektiv bei diesem bekannten System nur ein einzelner Datenübertragungskanal vorhanden. Wenn bei diesem bekannten System eine Übereinstimmung zwischen der Adresse auf dem Steuerbus und der Adresse einer Quelle festgestellt wird, erhält eine Steuerschaltung einen Zugriff zu dem gemeinsamen Datenübertragungsbus. Daher erfolgt bei diesem bekannten System kein Austausch von Datenpaketen zwischen zwei Knotenpunkten, um einen bestimmten Kanal von einer Vielzahl von Datenübertragungskanälen auszuwählen.

Aus der WO 83/03 507 ist ein Datenübertragungsnetzwerk und Verfahren zur Datenübertragung bekannt, wobei ein örtliches Netzwerk mit einer Vielzahl von Datenstationen ausgestattet ist, von denen jede mit einem gemeinsamen Datenübertragungskanal über eine Empfänger, einen Sender und einen Richtungskoppler verbunden ist. Um jeder der Datenstationen eine statistische gesehen gleiche Chance zu gewähren den Datenübertragungskanal benutzen zu können, werden Übertragungsanforderungssignale in einer Aufeinanderfolge verwendet, wobei diese Aufeinanderfolge aufeinanderfolgenden periodischen Zeitpunkten entspricht, wobei in jeder Zeitperiode die betreffende Station entweder ein Anfragesignal sendet oder ein solches Anfragesignal entsprechend einem bestimmten Kode nicht sendet. Wenn eine der Datenstationen ein Anfragesignal erzeugt, jedoch keinen gesendeten Anfragesignale von anderen Stationen erfassen kann, so erhält sie die Erlaubnis, den betreffenden Datenübertragungskanal benutzen zu dürfen. Wenn jedoch die betreffende Station innerhalb der Zeitperiode kein Signal sendet und eine andere Station ein Anfragesignal sendet, so wird für die entsprechende Station der Zugriff gesperrt.

In einem Bus-Kommunikationsnetz wird üblicherweise das sogenannte Mehrfachzugriff-(CSMA)-Verfahren zum Steuern eines Zugriffs zu dem Netz verwendet, und insbesondere wird oft eine Abwandlung in Form eines Mehrfachzugriff- Verfahrens mit einer Kollisionserkennung (CSMA/CD) angewendet, bei welchem ein Mehrfachzugriff durchgeführt wird, während eine Kollision auf der Übertragungsleitung erkannt wird. In dem erwähnten CSMA/CD-Verfahren ist es bekannt, daß ein verhältnismäßig ausgezeichnetes Betriebsverhalten mit einer einfachen Steuerung erhalten werden kann; in dem Fall jedoch, daß es bei einer Monokanal- Architektur angewendet wird, verschlechtert sich der Durchsatz infolge wiederholter Kollisionen unter starker Belastung, und darüber hinaus wird die Verzögerungscharakteristik beeinträchtigt, wodurch die Kapazität einer Übertragungsleitung und die Übertragungsentfernung begrenzt werden.

Um den Durchsatz und die Verzögerungscharakteristik zu verbessern, ist daher ein modifiziertes CSMA/CD-Verfahren mit einer zugeteilten Kontrolle für eine Mehrkanal-Architektur vorgeschlagen worden, welches als das Psi-Netto- Verfahren bezeichnet wird und in dem am 22. November 1983 veröffentlichten Vorabdruck der Electronics and Communications Society beschrieben ist. Das vorgeschlagene Verfahren übernimmt das zugeteilte Kontrollformat mit einer voherbestimmten Kanaleinstellung und ist so ausgelegt, daß ein Kopfende Pakete kombiniert, welche über Sendekanäle übertragen worden sind, und ein Empfangskanal ist als ein einziger Kanal mit großer Kapazität ausgelegt, wodurch jede Station einen einzelnen Kanal empfängt, und empfängerseitig ist ein Hauptkanal zum Empfang jedes Kanals und ein Erkennungskanal zum Übertragen des Sendekanals vorgesehen, wie es empfangsseitig der Fall ist, wodurch jede Station den Erkennungskanal "intrigiert", um so eine Träger- und Kollisionserkennung durchzuführen.

Jedoch erfordert eine solche Mehrfachzugriff-Übertragungseinrichtung das Vorsehen eines Kopfendes, wodurch der Gesamtaufbau kompliziert wird, und gleichzeitig muß die Übertragungsgeschwindigkeit des Hauptkanals erhöht werden, da die Übertragungsleitungskapazität zunimmt. Dies kann in der Praxis ohne weiteres umgesetzt werden, wenn die Übertragungsleitungskapazität in der Größenordnung von 10 M bps liegt; wenn jedoch die Übertragungsleitungskapazität 100 m bps übersteigt, ist die Ausführung eines Sender/Empfängers für einen Höchstleistungs-Kanalbetrieb äußerst schwierig.

Die Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Mehrfachzugriff-Datenübertragungsverfahren und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens der angegebenen Gattung zu schaffen, welches bzw. welche eine sichere und insbesondere gezielte Datenübertragung zwischen einer Vielzahl von Netzknoten auch bei besonders hoher Datenübertragungskapazität ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Nach der vorliegenden Erfindung wird somit ein Vielfach- Datenübertragungsverfahren realisiert, gemäß welchem eine Vielzahl von Übertragungskanälen vorgesehen wird, wobei einer dieser Übertragungskanäle als ein exklusiver Steuerkanal verwendet wird, über den Datenpakete ausgetauscht werden und zwar zwischen zwei Netzknotenpunkten, zwischen welchen eine Datenkommunikation gewünscht wird, um einen der verbleibenden Kanäle als Datenübertragungskanal auszuwählen.

Durch die vorliegende Erfindung wird erreicht, daß nach einem erfolgreichen Austausch von Datenpaketen zwischen zwei Netzknotenpunkten, zwischen welchen ein Datenaustausch gewünscht wird, einer der verbleibenden Kanäle als Datenübertragungskanal ausgewählt werden kann, um also die Daten zwischen den genannten zwei Knotenpunkten auszutauschen, so daß ein schneller und insbesondere gezielter Datenaustausch realisiert werden kann.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 11.

Besondere Merkmale und Ausgestaltung der Mehrfachzugriff- Übertragungseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Ansprüchen 12 bis 19.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Mehrfachzugriff-Übertragungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung mehrerer Daten-Pakete, welche in dem System der Fig. 1 verwendet werden;

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Formats eines Kanalbestimmungspakets;

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Formats eines Bestätigungs-/Nicht-Bestätigungspakets;

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Formats eines Kanalanforderungspakets;

Fig. 6 eine schematische Darstellung des Formats eines Rücksetzpakets;

Fig. 7 eine schematische Darstellung des Formats eines Belegtpakets;

Fig. 8 eine schematische Darstellung des Formats eines Kurzpakets, und

Fig. 9 bis 12 Blockdiagramme weiterer Ausführungsformen mit Merkmalen nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist in Blockform einer Mehrfachzugriff-Übertragungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt, in welchem eine Anzahl Netzknoten N (wobei nur Netzknoten N 1 und N 2 dargestellt sind) mit einem gemeinsamen Übertragungsweg 1 mit einer Anzahl Kanälen verbunden sind. Der gemeinsame Übertragungsweg 1 mit einer Anzahl Kanälen verbunden sind. Der gemeinsame Übertragungsweg 1 kann in Form entweder eines Basisband-Übertragungswegs, in welchem ein Sendekanal durch eine Anzahl Kabel ausgewählt wird, oder in Form eines Breitband-Übertragungswegs ausgeführt sein, in welchem ein Sendekanal durch Ändern der Frequenz eines Trägers in einem einzigen Kabel ausgewählt wird. Jeder der Netzknoten N 1 und N 2 weist einen Prozessor 2, ein Paket-Sender/Empfänger 3, welcher von dem Prozessor 2 Sendedaten T.DATA empfängt und Empfangsdaten R.DATA an den Prozessor 2 sendet, und einen Kanal-Wähler 4 auf, welcher zwischen den gemeinsamen Übertragungsweg 1 und den Paket-Sender/Empfänger 3 geschaltet ist, um die Sendekanäle entsprechend einem Kanalauswahlsignal CH.SELECT umzuschalten, welches von dem Paket-Sender/Empfänger 3 geliefert worden ist, wodurch ein Übertragungspaket T.PKT mit Hilfe des ausgewählten Kanals von dem Paket-Sender/Empfänger 3 empfangen und ein Empfangspaket R.PKT an den Paket-Sender/Empfänger gesendet wird.

Der in Fig. 1 dargestellte Aufbau wird nachstehend im einzelnen anhand der Fig. 2 für den Fall beschrieben, bei welchem ein Basisband-CSMA/CD-Verfahren, das bezüglich der Ethernet- und IEEE-802.3-Normen bekannt ist, angewendet ist. Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird ein exklusiver Steuerkanal CHc zum Setzen eines Kanals vorher unter einer Vielzahl von Kanälen in dem gemeinsamen Übertragunsweg 1 zugeteilt. Wenn keiner der Netzknoten N 1 und N 2 in Verbindung mit irgendeinem anderen Netzknoten steht, wenn z. B. keine Verbindung besteht, wird der Steuerkanal CHc durch das Kanalauswählsignal CH.SELECT unter der Steuerung des Paket-Sender/Empfängers 3 an den beiden Netzknoten N 1 und N 2 ausgewählt, so daß der Steuerkanal CHc sich in einem Empfangsbereitschaftszustand befindet.

Wenn unter dieser Voraussetzung beispielsweise Daten von dem Knoten N 1 an den Knoten N 2 zu übertragen sind, wird zuerst ein Kanalbestimmunspaket CHx-PKT (ein erstes Datenpaket), und unter einer Anzahl Datenübertragungskanälen ein ganz bestimmter Kanal CHx bestimmt, um zu diesem Zeitpunkt steuernde Daenpakete zu übertragen, von dem Netzknoten N 1 zu dem Netzknoten N 2, was über den Steuerkanal CHc erfolgt. Das Format dieses Kanalbestimmungspakets CHx-PKT ist in Fig. 3 dargestellt. Dieses Paket CHx-PKT weist eine Zieladresse DA, eine Quellenadresse SA, ein Kanalbestimmungs-Steuerfeld CH und eine Kanalbestimmungsinformation X auf. Das Kanalbestimmungspaket CHx-PKT, das von dem Netzknoten N 1 geliefert worden ist, wird von all den Netzknoten empfangen, welche den Empfangsbereitschaftszustand haben und ist mit dem gemeinsamen Übertragungsweg 1 verbunden; jedoch nur der Knoten N 2, dessen Adresse mit der Zieladresse DA des Pakets übereinstimmt, läßt dieses Paket CHx-PKT in seinen Paket-Sender/Empfänger 3 hinein. In dem Netzknoten N 2, welcher das erste Paket empfangen hat, wird ein Puffer in dessen Prozessor 2 vorbereitet, und wenn der Paket-Sender/Empfänger 3 sich in einem Zustand "bereit" befindet, in welchem er nacheinander einen Datentransfer ausführen kann, überträgt der Netzknoten N 2 an den Netzknoten N 1 über den Steuerkanal CHc ein Bestätigungspaket ACK-PKT (das zweite Datenpaket), welches die Adresse des Knoten N 1 als dessen Bestimmungsadresse hat und den Kanal anzeigt, der für einen Datentransfer als der bestimmte Kanal CHx zu verwenden ist.

Wenn andererseits der bestimmte Kanal CHx an dem Knoten N 2 nicht verwendbar ist, sendet der Knoten N 2 ein negatives Bestätigungspaket NACK-PKT über den Steuerkanal CHc an den Knoten N 1. Bei Empfang dieses negativen Bestätigungspakets NACK-PKT sendet der Knoten N 1 ein anderes Kanalbestimmungspaket CHx-PKT, welches einen anderen Kanal CHx′ für einen Datentransfer bestimmt, zu dem Netzknoten N 2, um zu prüfen, ob dieser Kanal CHx′ verfügbar ist oder nicht. In Fig. 4 ist das Format dieses Bestätigungs- und negativen Bestätigungspakets ACK-PKT und NACK-PKT dargestellt.

Bei Übertragen des Bestätigunspakets ACK-PKT an den Netzknoten N 1 wird an dem Knoten N 2 unter der Steuerung des Paket- Sender/Empfängers 3 das Kanalauswählsignal CH-SELECT so geschaltet, daß der ausgewählte Kanal in dem Kanalwähler 4 auf den bestimmten Kanal CHx geschaltet wird. Andererseits wird bei Empfang des Bestätigungspakets von dem Knoten N 2 an dem Knoten N 1 das Kanalauswählsignal CH-SELECT geschaltet, wodurch der Kanal CHx gewählt wird. Auf diese Weise ist eine Übertragungsleitung über den Kanal CHx für eine Datenübertragung zwischen den Netzknoten N 1 und N 2 hergestellt.

Danach werden mit Hilfe des auf diese Weise ausgewählten Kanals CHx die angeforderten Daten entsprechend den CSMA/CD- Verfahren Paket für Paket von dem Knoten N 1 zu dem Knoten N 2 übertragen. Wenn in diesem Fall der Knoten N 2 jeweils Pakete PKT 1 bis PKTn mit Daten von dem Knoten N 1 erhält, sendet der Knoten N 2 sein Bestätigungspaket ACK-PKT an den Knoten N 1. Nach der Transferbeendigung einer Reihe von Daten sendet der Knoten N 1 ein Sitzungsendpaket END-PKT, welches das Übertragungsende dem Knoten N 2 anzeigt. Wenn folglich der Knoten N 2 dieses Sitzungsendpaket END-PKT erhält, sendet er ein Bestätigungspaket ACK-PKT; dann wird unter Steuerung des Paket-Sender/Empfängers 3 das Kanalauswählsignal CH-SELECT so geschaltet, daß der ursprüngliche Steuerkanal CHc durch den Kanalwähler 4 zurückgesetzt wird. Andererseits wird an dem Knoten N 1, wenn der Knoten N 1 ein Bestätigungspaket ACK-PKT von dem Knoten N 2 als eine Antwort am Sitzungsende erhält, der ursprüngliche Steuerkanal CHc durch den Kanalwähler 4 umgespeichert, wodurch der Empfangsbereitschaftszustand für eine Kanalbestimmung hergestellt wird.

Es ist zu beachten, daß, wenn der Kanal CHx zwischen den Knoten N 1 und N 2 infolge einer Kanalbestimmung von dem Knoten N 1 aus hergestellt ist, ein Datentransfer nicht nur von dem Knoten N 1 zu dem Knoten N 2, sondern erforderlichenfalls auch von dem Knoten N 2 zu dem Knoten N 1 durchgeführt werden kann. Ferner ist zu beachten, daß die vorstehend beschriebene Ausführunsform so aufgebaut ist, daß, wenn der bestimmte Kanal CHx nicht verwendbar ist, wenn der Knoten N 2 das Kanalbestimmungspaket CHx-PKT als das erste Datenpaket von dem Knoten N 1 erhalten hat, der Knoten N 2 das negative Bestätigungspaket NACK-PKT als das zweite Datenpaket sendet, wobei auf den Empfang einer anderen Kanalbestimmung von dem Knoten N 1 gewartet wird. Als eine Alternative Maßnahme kann jedoch die folgende Kanalbestimmungsmethode angewendet werden.

Das heißt, selbst wenn der Kanal CHx, welcher durch das Kanalbestimmungspaket CHx-PKT von dem Knoten N 1 aus bestimmt worden ist, nicht verwendbar ist, sendet, wenn irgend ein anderer Kanal CHx′ für denselben Zweck verwendbar ist, der Knoten N 2 dann ein Kanalbestimmungspaket CHx′-PKT, das dessen Kanal CHx′ bestimmt, als das zweite Paket an den Knoten N 1 anstelle des negativen Bestätigungspakets NACK-PKT, wodurch eine Kanaländerungsanforderung an dem Knoten N 1 erzeugt wird; danach wird der Kanal von selbst auf den Kanal CHx′ geschaltet. Wenn der Knoten N 1 das Kanalbestimmungspaket CHx′-PKT für eine Kanaländerungsanforderung erhalten hat, schaltet er seinen Kanal auf CHx′, wodurch ein Datenübertragungsweg zwischen den Knoten N 1 und N 2 hergestellt ist. Wenn der Knoten N 2 in Besetztzustand ist und folglich keine von dem Knoten N 1 gesendete Daten empfangen kann, da er beispielsweise keinen verwendbaren Kanal hat oder keinen Puffer vorbereitet hat, sendet der Knoten N 2 das negative Bestätigungspaket NACK-PKT als das zweite Paket an den Knoten N 1, wie vorstehend erwähnt ist.

Als eine weitere Kanalbestimmungsmethode kann, statt ein Bestätigungspaket ACK-PKT bei Empfang des Bestimmungspaketes CHx-PKT als das erste Datenpaket an den Knoten N 1 zu senden, das zweite Datenpaket, das von dem Knoten N 2 zu dem Knoten N 1 gesendet worden ist, ein Datenpaket sein, welches dasselbe Kanalbestimmungspaket CHx-PKT ist, das eine Erlaubnisanzeige hat, um das zu empfangen, was ein anderes Kanalbestimmungspaket CHx′-PKT ist, das eine Kanaländerung auf einen anderen verwendbaren Kanal CHx′ fordert, wenn der bestimmte Kanal CHx nicht verwendbar ist, oder welches das Steuerkanal-Bestimmunspaket CHx-PKT ist, welches den Steuerkanal bestimmt und eine Anzeige einer Empfangszurückweisung hat, wenn kein anderer verfügbarer Kanal vorhanden ist oder der Besetztzustand besteht. In diesem Fall setzt nach einer Übertragung eines entsprechenden Kanalbestimmungspakets von dem Knoten N 2 an den Knoten N 1 der Knoten N 2 seinen eigenen Kanal auf den bestimmten Kanal CHx, auf den angeforderten Änderungskanal CHx′ oder auf den Steuerkanal. Auf der Seite des Knotens N 1 setzt bei Empfang des Kanalbestimmungspaketes von dem Knoten N 1 entsprechend dem Inhalt des auf diese Weise empfangenen Datenpakets der Knoten N 1 seinen eigenen Kanal auf einen der Kanäle CHx, CHx′ oder CHc. Wenn in diesem Augenblick der Steuerkanal CHc gesetzt ist, da sich der Knoten N 2 in dem Empfangsablehnungszustand befindet, geht der Knoten N 1 nicht zu einer Datenübertragung weiter. Wenn unterschieden werden muß, ob das Kanalbestimmungspaket CHx-PKT CHx′-PKT oder CHc-PKT, welches von dem Knoten N 2 an den Knoten N 1 gesendet worden ist, ein Befehl oder eine Antwort ist, kann ein exklusives Bit, das Unterscheidungen zwischen Befehl und Antwort ermöglicht, in dem Datenpaket vorgesehen sein, oder der Kode in dem Steuerfeld des Datenpakets kann selektiv beispielsweise als CH für Befehl und CH′ für Antwort gesetzt werden.

Abweichend von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform in welcher der Kanalbestimmungszugriff von dem Knoten N 1 aus durchgeführt wird, kann die Erfindung auch so ausgeführt werden, daß der Knoten N 1 ein Kanalanforderungspaket REQ-PKT, welches eine Übertragungsanfrage an dem Knoten N 2 durchführt, als das erste Datenpaket sendet, und bei Empfang dieses Datenpakets der Knoten N 2 ein Datenpaket CHx-PKT, welches bestimmt, daß der Kanal CHx an dem Knoten N 2 verwendbar ist, an den Knoten N 1 als das zweite Datenpaket sendet, wodurch der Kanal gesetzt wird. Nach einer Übertragung des Kanalbestimmungspakets CHx-PKT schaltet in diesem Fall der Knoten N 2 seinen eigenen Kanal auf CHx, und der Knoten N 1, welcher das Kanalbestimmungspaket CHx-PKT von dem Knoten N 2 empfangen hat, schaltet seinen eigenen Kanal entsprechend dieser Bestimmung oder Festlegung auf CHx, wodurch ein Datenübertragungsweg zwischen den Knoten N 1 und N 2 geschaffen ist. In Fig. 5 ist das Format des Kanalanforderungspakets REQ-PKT dargestellt.

Eine solche Ausführungsform ist insbesondere in einem Fall verwendbar, bei welchem beispielsweise der Knoten N 2 ein zentraler Rechner ist und er einen Aufruf von dem Knoten N 1 empfängt, der als eine Nebeneinheit wirkt, wodurch ein dedizierter Kanal CHx vorher in dem Knoten N 2 eingestellt wird, und der Zugriff nur über diesen eingestellten Kanal CHx gemacht wird. Wenn der Knoten N 2 eine Anzahl von Paket- Sender/Empfängereinheiten 3 und einen Kanalwähler 4 aufweist, wird der Prozessor 2 des Knotens N 2 dazu verwendet, einen verfügbaren Kanal CHx zu suchen, und dieser verfügbare Kanal CHx wird dann an dem Knoten N 1 ausersehen, wodurch dann der Kanal CHx nur für eine Datenübertragung zwischen den Knoten N 1 und N 2 verwendet werden kann. Bei dieser Struktur braucht keine Mehrfachzugriffoperation an dem Kanal CHx durchgeführt zu werden, und ein Datentransfer kann mit hoher Geschwindigkeit ausschließlich über den Kanal CHx durchgeführt werden. In diesem Fall können sich die Übertragungsprotokolle für den Steuerkanal Chc und den bestimmten Kanal CHx voneinander unterscheiden.

Nunmehr wird in jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die spezifische Art und Weise der Bestimmung eines Kanals CHx oder CHx′ für einen Datentransfer beschrieben. Als eine Methode, in welcher die Gesamtanzahl von Kanälen für einen Datentransfer mit n bezeichnet ist, wird eine Kanalbestimmung mit Hilfe eines Zufallzahlgenerators durchgeführt, welche die bestimmte Kanalzahl x zufällig gleichmäßig in einem Bereich erzeugt, wobei x gleich oder größer als n und gleich oder größer als 1 ist. Ein solcher Zufallszahlenerator ist normalerweise auf der Seite des Knotens vorgesehen, welcher den Kanal CHx oder CHx′ bestimmt.

Solches Zufallskanal-Bestimmungsverfahren ist insbesondere in dem Fall vorteilhaft, wo die Anzahl der zu verbindenden Knoten groß ist. Wenn die Anzahl Knoten 2000 ist, wobei die Zahl m Kanäle 100 ist, und die Sitzungszahl für jeden Knoten eins ist, wobei der Übertragungsmode zwischen den Netzknoten eine eins-zu-eins-Übertragung ist, dann sind die insesamt 1000 Sitzunen über 100 Kanäle verteilt. Das heißt, für jeden Kanal sind im Durchschnitt 1000/100 = 10 (Sitzunen/Kanal) und folglich zehn Sitzungen (20 Knoten) zugeteilt. Folglich wird im Durchschnitt von zehn Sitzunen jeder Kanal aufgrund des CSMA/CD-Verfahrens einem Mehrfachzugriff unterzogen. Beim Stand der Technik war es äußerst schwierig, für zehntausend Knoten bei 200 M bps mit einer äußerst hohen Geschwindigkeit einen Zugriff zu einem einzelnen Kanal zu erhalten, da andererseits bei der Erfindung eine Mehrkanalstruktur vorgesehen ist, hat jeder Kanal eine Datenübertragungsgeschwindigkeit von 200/100 = 2 (M bps/Kanal), was leicht realisiert werden kann.

Bei einem anderen Kanalbestimmungsverfahren, bei welchem aus der Gesamtanzahl von Kanälen gleichmäßig und zufällig einer bestimmt wird, werden verschiedene Kanalgruppen entsprechend Übertragungs-Bedienungsklassen gebildet, wobei eine Kanalgruppe entsprechend einer ganz bestimmten Bedienungsklasse zuerst gewählt wird, und dann eine gewünschte Kanalzahl aus der gewählten Gruppe ausgewählt wird. Wenn in diesem Fall die Kanalzahl in der gewählten Kanalgruppe gewählt wird, kann das vorstehend beschriebene Zufallsauswählverfahren vorteilhaft angewendet werden. Jedoch können einige Kanalgruppen je Kanalzahl eins haben. Ferner kann die Kanalbenutzung in Abhängigkeit von den Bedienungsklassen eine Priorität haben. In diesem Fall sind die Zufallszahlen, welche von dem Zufallszahlgenerator erzeugt worden sind, nicht gleichförmig sondern sie werden in Abhängigkeit von den Bedienungsklassen beeinflußt.

Die Mehrfachzugriff-Übertragungseinrichtung mit den Merkmalen nach der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, ist so strukturiert, daß ein Mehrfachzugriff nach dem CSMA-Verfahren in jedem der Kanäle durchgeführt wird; es braucht jedoch nicht erwähnt zu werden, daß auch andere Zugriffsmethoden angewendet werden können, wie beispielsweise die Token-Methode, die TDMA-Methode oder die Polling-Methode. Wenn die TDMA- oder die Polling-Methode anzuwenden wird, kann der Knoten N 2 als eine Steuerstation strukturiert sein. Außerdem können bezüglich des Zugriffsverfahrens in dem Steuerkanal anders als bei den CSMA- und Token-Verfahren auch das bekannte Einkanal- Mehrfachzugriffverfahren angewendet werden. In dem Fall jedoch, wo nicht alle Verbindungsknoten einen dedizierten Sender/Empfänger für den Steuerkanal CHc haben und der Sender/Empfänger durch den Steuerkanal CHc und den Datentransferkanal CHx gemeinsam benutzt wird, kann der Sende/Empfang des Steuerkanals CHc nicht durchgeführt werden, während der Kanal CHx benutzt wird, so daß beispielsweise wenn das Token-Verfahren angewendet wird, die Operation, damit dessen Knoten von dem Steuerkanal CHc freigegeben wird oder an dem Steuerkanal CHc teilnimmt, jedesmal durchgeführt wird, wenn die Sitzung gesetzt oder freigegeben wird, wohingegen in einem Konkurrenz-Kommunikationsverfahren, wie dem CSMA- oder CSMA/CD-Verfahren, eine solche Operation nicht erforderlich ist, und folglich in einem solchen Fall das Konkurrenz- Kommunikationsverfahren bevorzugt wird.

Ferner ist es gemäß der Erfindung nur erforderlich, daß das Zugriffsverfahren auf dem Datentransferkanal CHx zwischen den Knoten festgelegt wird, welche Zugriff zu dem Kanal CHx haben. Wenn das herkömmliche CSMA-Verfahren mit einem sehr schnellen Einzelkanal verwendet wird, wie es in dem vorstehend erwähnten Artikel ausgeführt ist, verschlechtern sich der Durchsatz und die Verzögerungscharakteristik infolge des sogenannten CSMA-Effekts, was von der hin- und hergehenden Ausbreitungszeitverzögerung für die Übertragungszeit stammt, welche der Datenpaketlänge entspricht. Darüber hinaus kann für die identische Gesamtübertragungskapazität der Durchsatz und die Verzögerungszeit merklich verbessert werden, indem eine langsame Mehrkanalstruktur vorgesehen wird.

Die vorstehende Beschreibung ist für den Fall gemacht worden, bei welchem die Sitzung richtig gesetzt worden ist. Nunmehr wird der Fall beschrieben, bei welchem während des Setzens einer Sitzung eine Anormalität auftritt. Wenn eine Anormalität bei einer Übertragung auftritt, wenn der Knoten N 1 das erste Datenpaket sendet oder der Knoten N 2 das erste Datenpaket nicht empfängt, weil beispielsweise der Knoten N 2 nicht auf den Steuerkanal CHc gesetzt worden ist, stellt der Knoten N 1 das Auftreten einer Anormalität aufgrund der Tatsache fest, daß er das zweite Datenpaket von dem Knoten N 2 innerhalb eines vorbestimmten Zeitabschnitts nicht erhalten hat, und folglich eine nochmale Prüfung durchführt. Während der Knoten N 2, dessen Kanal CHx gesetzt ist, sich in einem Empfangsbereitschaftszustand für das Datenpaket PKT 1 von dem Knoten N 1 befindet, stellt, wenn das Datenpaket PKT 1 innerhalb eines vorbestimmten Zeitabschnitts nicht empfangen worden ist, der Knoten N 2 das Auftreten einer Übertragungsanomalität während der Übertragung des zweiten oder Datenpakets PKT 1 fest. In diesem Fall setzt der Knoten N 2 seinen Kanal auf CHc, um so die nochmalige Prüfung von dem Knoten N 1 aus abwarten zu können. Wenn außerdem irgend ein Bestätigungspaket ACK-PKT, ein Datenpaket PKT 2 bis PKTn und ein Sitzungsendpaket END-PKT nicht innerhalb eines vorbestimmten Zeitabschnitts von dem Knoten N 1 oder N 2 aus gesendet worden ist, kann das Auftreten einer Übertragungsanomalität in jedem Knoten festgestellt werden, und in einem solchen Fall wird der Kanal jedes Knotens auf CHc rückgesetzt, um eine Sitzung wieder festsetzen zu können.

Um eine Sitzung auf diese Weise wirksam wieder festlegen zu können, wird angezeigt, daß, wenn eine Anomalität auf einem Übertragungsweg vorkommt, ein anomaler Kanal nicht verwendet wird, und das Einrichten einer Sitzung automatisch wiederholt wird, bis ein richtiger Kanal gefunden worden ist. Eine solche Struktur ist vorteilhaft, um Behinderungen infolge von Kabelschäden in einem Vielfachkabel mit einer Mehrkanalstruktur und infolge einer störenden Beeinträchtigung elektromagnetischer Wellen in einem ganz bestimmten Kanal entsprechend dem Breitbandsystem zu vermeiden.

Für den Fall, daß ein Sender/Empfänger nicht für die ausschließliche Benutzung durch den Steuerkanal CHc vorgesehen ist, sondern gemeinsam mit dem Datentransferkanal CHx benutzt wird, kann, wenn eine Sitzung zwischen den Knoten N 1 und N 2 für einen langen Zeitabschnitt eingestellt ist, kein anderer dritter Knoten eine Sitzung mit einem dieser beiden Knoten während eines solchen Zeitabschnitts herstellen. Außerdem kann nicht festgestellt werden, ob diese Knoten N 1 und N 2 sich in einem Ausfallzustand befinden; um das Auftreten eines solchen Zustands zu vermeiden, kann die folgende Maßnahme ergriffen werden. Das heißt, vorzugsweise ist eine Funktion vorgesehen, um zu verhindern, daß die Sitzung zwischen den Knoten N 1 und N 2 länger dauert als ein vorbestimmter Zeitabschnitt. Hierzu wird bei dem Herstellen einer Sitzung, z. B. bei dem Festlegen des Kanals des Sender/Empfängers auf CHx, der Sende/Empfangskanal nach Verstreichen eines vorbestimmten Zeitabschnitts in jedem der Knoten N 1 und N 2 ausdrücklich zurückgesetzt. Wenn in diesem Fall der dritte Knoten einen der Knoten N 1 und N 2 über den Steuerkanal CHc auf Anrufen hält und der Knoten N 1 oder N 2 das erste Datenpaket empfangen hat, kann dieser Knoten N 1 oder N 2, welcher das erste Datenpaket empfangen hat, eine Sitzung mit dem dritten Knoten herstellen. Darüber hinaus kann von dem Besetztzustand, da die Knoten N 1 und N 2 miteinander in Verbindung stehen, der dritte Knoten in Kenntnis gesetzt werden. Wenn der dritte Knoten keine Übertragungsanforderung mit einem der Knoten N 1 oder N 2 schafft, wird eine andere Sitzung zwischen den Knoten N 1 und N 2 hergestellt, damit zwischen ihnen eine Übertragung andauern kann.

Mit dem Vorsehen einer solchen Einrichtung, um ausdrücklich die Sitzung zwischen Knoten nach Verstreichen eines vorbestimmten Zeitabschnitts rückzusetzen, für den Fall, daß die Auswahl von Datentransferkanälen zufällig durchgeführt wird, ist es, selbst wenn der Betriebszustand eines bestimmten Kanals vorübergehend überlastet ist, da die Wiedereinrichtung des Kanals nach einem vorbestimmten Zeitabschnitt durchgeführt wird, ein Vorteil, daß die Belastung gleichmäßig verteilt wird. Wie vorher ausgeführt, ist die Erfindung so ausgelegt, daß die Sende/Empfangskanäle in den beiden Knoten N 1 und N 2 bestimmt zu dem Zeitpunkt auf CHc zurückgesetzt werden, wenn die Sitzung nach Beendigung eines Datentransfers auf der Basis Datenpaket für Datenpaket zwischen den Knoten N 1 und N 2 durchgeführt worden ist. Durch das Vorsehen der oberen Grenze bezüglich der Zeitdauer für eine Sitzung können die vorstehend beschriebenen Vorteile erhalten werden.

Als ein Verfahren, um den Sende/Empfangskanal jeder der Knoten N 1 und N 2 auf CHc zurückzusetzen, um diese Rücksetzoperation schnell durchzuführen, wird beispielsweise ein Rücksetzpaket RESET-PKT, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, an den anderen Netzknoten übertragen, und der Knoten, welcher dieses Rücksetzpaket RESET-PKT gesendet hat, setzt seinen Sende/Empfangskanal nach seiner Übertragung auf den Kanal CHc, während der Knoten, welcher das Rücksetzpaket RESET-PKT erhalten hat, seinen Sende/Empfangskanal nach dem Empfang auf den Kanal CHc zurücksetzt. In diesem Fall kann ähnlich wie bei dem in Fig. 3 dargestellten Fall die Rücksetzoperation mit Hilfe des Kanalbestimmungspakets CHc-PKT durchgeführt werden, welches den Kanal CHc bestimmt.

In dem Fall, wo der Sender/Empfänger jedes Kanals nicht nur den Steuerkanal CHc dediziert, sondern ihn mit dem Datentransferkanal CHx gemeinsam benutzt, während eine Sitzung zwischen den Knoten N 1 und N 2 besteht, wird, selbst wenn der dritte Knoten ein erstes Paket an diese Knoten N 1 und N 2 sendet, um eine Sitzung mit ihnen zu schaffen, keine Antwort erhalten. Folglich erkennt dann der dritte Knoten, welcher eine Übertragungsanforderung abgegeben hat, die Tatsache, daß die Knoten N 1 und N 2 entweder in dem Besetztzustand oder in einem Ausfallzustand sind; es kann jedoch nicht festgestellt werden, welcher der Knoten N 1 und N 2 sich tatsächlich in einem solchen Zustand befindet. In diesem Fall kann eine Antwort von dem Knoten N 1 oder N 2 nur erhalten werden, indem die Sitzung nach einem vorbestimmten Zeitabschnitt beendet oder vorübergehend unterbrochen wird, wie vorstehend beschrieben ist; jedoch kann eine solche Antwort in Abhängigkeit von der zeitlichen Steuerung einer Übertragung des ersten Datenpakets von dem ersten Knoten aus nicht immer erhalten werden, so daß es durchaus eine Chance gibt, daß eine andere Sitzung zwischen den Knoten N 1 und N 2 wieder hergestellt wird. Folglich nimmt es Zeit in Anspruch, um festzustellen, welcher der Knoten N 1 und N 2, zu welchem eine Verbindung von dem dritten Knoten gewünscht wird, in dem besetzten oder Ausfallzustand ist. Es gibt eine Schema, bei welchem der dritte Knoten von der Tatsache in Kenntnis gesetzt werden kann, daß die Knoten N 1 und N 2 sich in einem aktiven Zustand befinden, d. h. die Knoten N 1 und N 2 sind in dem besetzten Zustand und befinden sich nicht in dem Ausfallzustand.

In diesem Fall wird, wie in Fig. 7 dargestellt, ein Besetztpaket BUSY-PKT, dessen Bestimmungsadresse DA in einer Globaladresse gesetzt ist, von den Knoten N 1 und N 2 aus gesendet wird, deren Sende/Empfangskanäle auf CHc zurückgesetzt worden ist, und folglich wird der dritte Knoten, welcher in einem empfangsbereiten Zustand für den Kanal CHc ist, von der Tatsache in Kenntnis gesetzt, daß die Knoten N 1 und N 2 sich in dem Besetztzustand (oder einem Bereitschaftszustand) befinden. Wenn die Sitzung zwischen den Knoten N 1 und N 2 nicht bevorzugt auszuwählen ist oder die Sitzung beendet ist, kann das Bereitpaket READY-PKT statt des Besetzpakets BUSY-PKT gesendet werden. Andererseits kann, statt den Besetzt- oder Bereitzustand anzuzeigen, dieses Datenpaket ein vorhandenes anzeigendes Datenpaket sein, welches die Tatsache anzeigt, daß ein Zugriff zu dem Knoten N 1 oder N 2 in einfacher Weise an dem Kanal CHc vorhanden ist, welcher zurückgesetzt worden ist.

Wie oben beschrieben, ist die Mehrfachzugriff-Übertragungseinrichtung insbesondere in dem Fall vorteilhaft, daß eine Sitzungs-Datenübertragung durchzuführen ist, d. h. die pro Übertragung zu transferierende Datenmenge größer ist und folglich die zu behandelnde Gesamtdatenmenge äußerst groß ist. Jedoch ist dies kein Fall, bei welchem die zu übertragende Datenmenge äußerst klein ist, z. B. annähernd 1 Byte, und kein Fall, wo ein Datentransfer sporadisch durchgeführt wird. Wenn ein solcher Datentransfer durch Schalten von Kanälen durchzuführen ist, wie es oben beschrieben ist, ist der Übertragungswirkungsgrad ziemlich schlecht. Aus diesem Grund werden in dem Fall, daß die zu übertragende Datenmenge äußerst gering ist, die Daten, welche in das Datenpaket PKT 1 einzugeben sind, welches zu übertragen ist, nachdem der Datenübertragungskanal CHx zwischen den Knoten N 1 und N 2 hergestellt ist, unmittelbar über den Steuerkanal CHc als das erste Datenpaket von dem Knoten N 1 an den Knoten N 2 übertragen. In diesem Fall behandelt bei Empfang dieses kurzen Datenpakets der Knoten N 2 die Daten in seinem Informationsabschnitt als die von dem Knoten N 1 übertragenen Daten. In diesem Fall kann das Übertragen des Bestätigungspakets ACK-PKT an den Knoten N 1 entsprechend dem Empfang des kurzen Datenpakets durch den Knoten N 2 weggelassen werden. In Fig. 2 ist das Format des kurzen Datenpakets dargestellt. Es ist zu beachten, daß "DT" in Fig. 8 ein Steuerfeld für einen Datentransfer anzeigt.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform haben die Knoten N 1 und N 2 eine Sender/Empfängereinheit (was hier einer Kombination aus dem Kanalwähler 4 und dem Paket-Sender/ Empfänger 3 entspricht, welcher nicht für den Steuerkanal CHc dediziert ist, welcher aber von dem Datentransferkanal CHx gemeinsam benutzt wird). Es ist jedoch zu beachten, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch so ausgeführt werden kann, daß eine Anzahl Sender/Empfängereinheiten an jedem Knoten vorgesehen ist.

In Fig. 9 ist eine Ausführungsform eines solchen ausgeweiteten Systems dargestellt, in welchem ein Knoten N 3 einen Paketsender/ Empfänger 30, welcher mit dem gemeinsamen Übertragungsweg 1 über einen Kanalanschlußteil 50 verbunden ist, der für den Steuerkanal CHc dediziert worden ist, und eine Anzahl Paket-Sender/Empfänger 31 bis 3 m aufweist, welche mit dem gemeinsamen Übertragungsweg 1 über Kanalanschlußteile 51 bis 5 m verbunden sind, welche einen festen Zugriff zu den Datentransferkanälen CHx haben, wobei x = 1 bis m ist. Zu beachten ist, daß jeder der Kanalanschlußteile 50 bis 5 m dazu dient, den entsprechenden der Paket-Sender/Empfänger 30 bis 3 m mit einem der entsprechenden Kanäle in dem gemeinsamen Übertragungsweg 1 fest zu verbinden.

Der Knoten N 3 mit einem solchen Aufbau ist meistens für solche Elemente geeignet, wie Controler für einen Speicherzugriff, Controler für einen Drucker und einen Zentralrechner, welche erforderlich sind, um gleichzeitig eine Anzahl Sitzungen mit anderen Knoten zu haben. Das heißt, in einem solchen Fall wird der Datentransferkanal CHx mit anderen Knoten über den Steuerkanal CHc bestimmt, und während der Grundoperation, um den Datentransferkanal auf den bestimmten Kanal CHx zu setzen, identisch mit der vorbeschriebenen Operation, besteht in diesem Fall überhaupt keine Notwendigkeit, Einrichtungen zum Schalten von Kanälen vorzusehen, und insbesondere mit dem Vorsehen des Paket-Sender/Empfängers 30, welcher für den Steuerkanal CHc dediziert worden ist, kann eine neue Anforderung für eine Sitzung von einem anderen Knoten aus akzeptiert werden, während eine Sitzung mit einem ganz bestimmten Knoten im Gange ist. Eine solche neue Sitzungsanforderung wird über den Steuerkanal CHcals das erste Datenpaket übertragen, und da der Paket-Sender/Empfänger immer den Steuerkanal CHc überwacht, kann er die Anforderung zu jeder Zeit empfangen und außer dem Kanal über den laufend eine Sitzung stattfindet, einen Datentransferkanal herstellen.

Der Datentransferkanal CHx in diesem Fall kann zufällig aus einer Anzahl Kanäle CH 1 bis CHm unter Steuerung des Prozessors 2 oder entsprechend der Priorität gesetzt werden, die durch die erwartete Benutzungsrate der Belastungsrate für jeden Kanal bestimmt worden ist. Dies kann nur ein Datentransferkanal sein, in welchem Fall dann Sitzungen mit anderen Knoten abgehalten werden können, indem eine Mehrfachzugriffoperation auf den einzigen Datentransferkanal durchgeführt wird.

In Fig. 10 ist eine weitere Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt, in welcher ein Netzknoten N 4 einen zugeordneten Paket-Sender/Emfpänger 30 ausschließlich für den Steuerkanal CHc, welcher mit dem gemeinsamen Übertragungsweg 1 über ein Kanalanschlußteil 5 verbunden ist, und einen Paket-Sender/ Empfänger 31 für einen Datentransfer aufweist, welcher mit dem gemeinsamen Übertragungsweg 1 über einen Kanalwähler 4 verbunden ist, welcher seinerseits das Umschalten des Datentransferkanals CHx ausführt. Bei diesem Aufbau wird in einem Fall, bei welchem eine Anzahl Netzknoten mit einer Versorgungsfunktion vorgesehen sind, und die Kanalauswahl frei und zufällig und nicht fest in Verbindung mit Kanalgruppen durchgeführt wird, das Kanaleinstellen für die erste Sitzung in einem Knoten mit einer bestimmten Versorgungsfunktion beliebig durchgeführt. Es kann aber auch so strukturiert sein, daß der Kanal für die zweite und die folgenden Sitzungen auf den Kanal der ersten Sitzung eingestellt wird. Selbst bei diesem Kanalwählverfahren kann, wenn die Anzahl der Versorgungsgruppen groß ist, die Belastung an jedem der Datenübertragungskanäle mit Hilfe von Zufallszahlen statistisch gleichmäßig verteilt werden.

In Fig. 11 ist noch eine weitere Ausführungsform mit Merkmalen der Erfindung dargestellt, in welcher ein exklusives Übertragungskabel 6 für den Steuerkanal CHc gesondert von dem gemeinsamen Übertragungsweg 1 vorgesehen ist. Hierbei ist der Netzknoten N 4, der mit dem gemeinsamen übertragungsweg 1 und mit dem Kabel 6 verbunden ist, identisch mit dem Knoten, der in dem System der Fig. 4 vorgesehen ist. Der Steuerkanal CHc wird jedesmal dann verwendet, wenn eine Sitzung zwischen Knotenpunkten herzustellen ist und folglich ist es, wenn das Einstellen und Freigeben einer Sitzung so oft vorkommt, oder die Gesamtzahl der Knotenpunkte extrem groß ist, möglich, daß die gesamte Übertragungskapazität des Steuerkanals CHc ungenügend wird, oder die Übertragungsverzögerung zunimmt. Wenn der Steuerkanal CHc schlecht arbeitet, könnte dies zu einem Ausfall des gesamten Systems führen, so daß eine höhere Zuverlässigkeit gefordert wird. Unter diesen Umständen kann zusammen mit dem Vorsehen eines unabhängigen Kabels für den Steuerkanal CHc die Übertragungsverzögerung bei einem hohen Betriebszustand klein gehalten werden und es kann die Geschwindigkeit nur des Steuerkanals CHc erhöht werden, wodurch das Token-Verfahren u. ä. als das Zugriffsverfahren in dem Steuerkanal CHc angewendet werden kann.

In Fig. 12 ist noch eine weitere Ausführungsform mit Merkmalen der Erfindung dargestellt, welche im Aufbau grundsätzlich dieselbe ist wie die in Fig. 10, wobei das Breitbandverfahren mit einem einzigen Kabel als gemeinsamen Übertragungsweg 1′ verwendet wird. Der Aufbau in Fig. 12 weist einen Netzknoten N 4′ auf, welcher im Aufbau grundsätzlich derselbe ist wie der Knoten N 4 der Fig. 10. Jedoch weist der Knoten N 4′ ein Modem 5′ auf, das dem Steuerkanal CHc anstelle dem Kanalanschlußteil in dem Knoten N 4 der Fig. 10 zugeordnet ist. Der Knoten N 4′ der Fig. 12 weist auch anstelle des Kanalwählers 4 der Fig. 10 ein frequenzveränderliches Modem 4′ auf, bei welchem der Datentransferkanal CHx durch Ändern der Trägerfrequenz geändert werden kann. Diese Modems 4′ und 5′ sind über einen Richtkoppler 7 mit dem gemeinsamen Übertragungsweg 1′ verbunden. Das frequenzveränderliche Modem 4′ kann auch so ausgeführt sein, daß die Frequenz eines Empfängeroszillators in einem Superheterodynempfänger veränderlich ist, und oft wird ein Frequenzsynthesizer mit einer PLL-Schaltung verwendet, um die Frequenz des Empfängeroszillators veränderlich zu machen.

In dem Breitbandverfahren kann eine verhältnismäßig große Anzahl langsamer Kanäle vorgesehen sein, wobei auch die Frequenzmultiplexübertragung angewendet werden kann. Wenn jeder der in Fig. 1, 9 und 11 dargestellten Ausführungen bezüglich der Anwendung des Breitbandverfahrens neu aufgebaut wird, kann der Kanalwähler 4 durch das frequenzveränderliche Modem 4′ und der Kanalanschlußteil 5 (50 bis 5 m) durch das Modem 5′ ersetzt werden.

Ähnlich wie im Fall der Fig. 1 ist in jeder der Systemstrukturen der Fig. 9 oder 12 die Grundoperation, um den Datentransferkanal CHx über den Steuerkanal CHx zwischen Knotenpunkten zu bestimmen und um den Datentransferkanal auf den so bestimmten Kanal Hx zu setzen, identisch mit dem, was vorher beschrieben worden ist. Jedoch kann in den Netzknoten N 1 und N 2, in welchen der Sender/Empfänger von dem Steuerkanal CHc und dem Datentransferkanal CHx gemeinsam benutzt wird, nur zu einem bestimmten Zeitpunkt eine der Steuer- und Datentransferbetriebsarten hergestellt werden. Jedoch ist in den Netzknoten N 3, N 4 und N 4′, in welchen ein gesonderter Sender/ Empfänger vorgesehen ist, welcher dem Steuerkanal CHc zugeordnet ist, selbst wenn der Datentransferkanal CHx bezüglich eines bestimmten Knotens gesetzt worden ist, um dadurch die Datentransferbetriebsart herzustellen, die Steuerbetriebsart zu derselben Zeit herstellbar, um eine Anforderung für eine Sitzung von einem anderen Netzknoten über den Steuerkanal CHc anzunehmen. Folglich kann gleichzeitig eine Anzahl Verbindungen hergestellt werden.

Somit muß in den Knoten N 1 und N 2 durch Rücksetzen auf den Steuerkanal CHc auf die Steuerbetriebsart geschaltet werden, wie vorher beschrieben worden ist, um eine neue Sitzung zu dem Zeitpunkt herzustellen, an welchem z. B. eine Anomalität in dem Datentransfer oder eine Beendigung des Datentransfers festgestellt wird. Andererseits muß in den Knoten N 3, N 4 und N 4′ nicht auf die Steuerbetriebsart zu dem Zeitpunkt geschaltet werden, wenn eine Anomalität in dem Datentransfer und der Beendigungszeitpunkt des Datentransfers festgestellt wird; stattdessen kann die Datentransferbetriebsart freigegeben werden. Auch in diesem Fall wird beispielsweise, wenn eine Anomalität im Datentransfer in dem Knotenpunkt N 3 festgestellt worden ist, ein Datenpaket zum Freigeben der Datentransferbetriebsart für die Verbindung mit dem in Frage kommenden Knotenpunkt übertragen. Wenn der in Frage kommende Knotenpunkt der Knoten N 1 ist, dann wird das Datentransferbetrieb-Freigabepaket das Rücksetzpaket RESET-PKT oder das Steuerkanal-Bestimmungspaket CHc- PKT. Auch sollte beachtet werden, daß der Datentransferbetrieb für die entsprechende Verbindung entsprechend dem Sitzungsendpaket END-PKT freigegeben wird, was am Ende der Datenübertragung erfolgt.

Wie oben beschrieben, ist gemäß der Mehrfachzugriff-Übertragungseinrichtung der Erfindung ein exklusiver Steuerkanal gemeinsam für jeden der Knoten in einem Netz mit einer Mehrkanalstruktur vorgesehen, und ein Kanal, der für einen Datentransfer zu benutzen ist, wird durch Austauschen eines Kanalauswählpakets im voraus über den Steuerkanal zwischen den ausgewählten Knoten gesetzt, um dazwischen ein Datenübertragen und -empfangen durchzuführen. Selbst wenn sich die Übertragungsleitungskapazität erhöht, können die Datenpaketübertragungen mit einem hohen Wirkungsgrad in der Mehrkanalstruktur durchgeführt werden.

Claims (19)

1. Mehrfachzugriff-Datenübertragungsverfahren, um Daten zwischen einer Vielzahl von Netzknoten, welche mit einem gemeinsamen Übertragungsweg mit einer Mehrkanalstruktur verbunden sind, mit Hilfe von Datenpaketen zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Netzknoten eine Kanalwähleinrichtung verwendet, um auf einen ausgewählten Kanal zu schalten, wonach steuernde Datenpakete zum Auswählen eines Datentransferkanals im vorhinein zwischen Netzknoten, zwischen welchen eine Datenübertragung gewünscht wird, über einen exklusiven Steuerkanal ausgetauscht werden, welcher gemeinsam jedem der Netzknoten zugeordnet wird, so daß ein Empfangsannahmezustand hergestellt wird, wenn die Netzknoten nicht belegt sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auswahl eine Kanals ein erster Netzknoten ein Kanalbestimmungspaket (CH-PKT), das einen zu verwendenden Kanal festlegt, zu einem zweiten Netzknoten sendet, und wenn der durch den ersten Netzknoten bestimmte Kanal an dem zweiten Netzknoten nicht verwendbar ist, welcher das Kanalbestimmungspaket (CH-PKT) empfangen hat, der zweite Knoten dann ein Kanaländerungs-Bestimmungspaket, das eine Änderung in Form der Bestimmung eines verwendbaren Kanals als Datentransferkanal festlegt, zu dem ersten Netzknoten zurückschickt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auswahl eines Datentransferkanals ein erster Netzknoten ein Kanalbestimmungspaket (CH-PKT), das einen zu verwendenden Kanal festlegt, zu einem zweiten Netzknoten sendet, und der zweite Netzknoten, welcher das Kanalbestimmungspaket (CH-PKT) empfangen hat, dasselbe Kanalbestimmungspaket mit der Anzeige einer Empfangserlaubnis zurücksendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auswahl eines Datentransferkanals ein erster Netzknoten ein Kanalanforderungspaket (REQ-PKT), welches einen verwendbaren Kanal anfordert, zu einem zweiten Netzknoten sendet, und der zweite Netzknoten, welcher das Kanalanforderungspaket (REQ-PKT) erhalten hat, ein Kanalbestimmungspaket (CH-PKT) zurückschickt, das einen zu verwendenden Datentransferkanal festlegt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl eines Datentransferkanals auf zufälliger Basis durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Datentransferkanäle entsprechend Betriebsklassen einer Datenübertragung gruppiert sind und die Auswahl eines Datentransferkanals nach einer Auswahl einer ganz bestimmten Kanalgruppe durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl eines Datentransferkanals mit einer Priorität durchgeführt wird, die in Verbindung mit einem Kanal entsprechend Betriebsklassen einer Datenübertragung angewendet wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Übertragung von kurzen Daten über den Steuerkanal (CHc) durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Netzknoten, welcher eine Anomalität in der Datenübertragung festgestellt hat, ein Rücksetzpaket (RESET-PKT) an den anderen Knoten überträgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Knoten, welcher eine Anomalität in einer Datenübertragung festgestellt hat, bei der Übertragung ein Steuerkanal-Bestimmungspaket (CHc-PKT) an den anderen Netzknoten sendet.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Knoten, welcher auf einen Steuerkanal zurückgesetzt worden ist, ein Paket sendet, um seinen Rücksetzzustand den anderen Netzknoten zur Kenntnis zu bringen.

12. Mehrfachzugriff-Übertragungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (2) vorgesehen sind, um auf einen Steuerkanal bei Erkennen der Tatsache zurückzuschalten, daß ein Datenübertragungs- Zeitabschnitt einen vorbestimmten Wert überschritten hat.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Netzknoten, welcher die Tatsache festgestellt hat, daß der Datenübertragungs- Zeitabschnitt den vorbestimmten Wert überschritten hat, bei der Übertragung ein Rücksetzpaket (RESET-PKT) an den anderen Netzknoten sendet.

14. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Netzknoten, welcher die Tatsache festgestellt hat, daß der Datenübertragungs-Zeitabschnitt den vorbestimmten Wert überschritten hat, ein Steuer­ kanal-Bestimmungspaket bei der Übertragung an den anderen Netzknoten sendet.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Netzknoten, welcher auf den Steuerkanal (CHc) rückgesetzt worden ist, so ausgebildet ist, um ein Paket zu senden, das seinen Rücksetzzustand den anderen Knotenpunkten anzeigt.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch Einrichtungen, um auf einen Steuerkanal entsprechend einem Sitzungsendpaket (END-PKT) zurückzuschalten, welches nach Beendigung der Datenübertragung übertragen wird.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkanal als ein exklusiver Übertragungsweg gesondert von den gemeinsamen Datentransferkanälen vorgesehen ist.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Anzahl Netzknoten eine erste Sender/Empfängereinheit (30) aufweist, welche einem Steuerkanal zugeordnet ist, welcher gemeinsam jedem der Netzknoten zugeordnet ist, um jederzeit einen Empfangsannahmezustand aufrecht zu erhalten, eine Anzahl zweiter Sender/Empfängereinheiten (31 bis 3 m) aufweist, von denen jeder einem der entsprechenden Datentransferkanäle für einen Datentransfer zugeordnet ist, ferner Einrichtungen zum Auswählen eines Datentransfernkanals aufweist, indem vorbestimmte Pakete im voraus zwischen Netzknoten, zwischen welchen eine Datenübertragung gewünscht wird, über die erste Sender/Empfängereinheit (30) ausgetauscht werden, welche dem Steuerkanal zugeordnet ist, und um dadurch eine Verbindung mit dem Netzknoten, mit welchem eine Verbindung herzustellen ist, über eine der Anzahl zweiter Sender/Empfängereinheiten (31 bis 3 m) herzustellen, welcher dem ausgewählten Kanal entspricht, und Einrichtungen aufweist, um eine Anomalität in der Datenübertragung in dem Datentransferkanal zu erkennen, auf welchem die Verbindung hergestellt worden ist.

19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Netzknoten, welcher eine Anomalität in der Datenübertragung festgestellt hat, dafür ausgebildet ist, ein Paket zu senden, das eine Freigabe eines Datentransfermodes in der entsprechenden Verbindung bei der Übertragung in dem Netzknoten anzeigt.